[发明专利]一种盾构穿越风井的施工系统及施工方法

说明书

本发明属于风井盾构施工技术领域，公开了一种盾构穿越风井的施工系统及施工方法，其中的一种盾构穿越风井的施工系统，应用于盾构在穿越风井时的接收和始发，包括：套筒组件，用于连接在风井的两个洞门之间，并具有沿轴向依次分布的接收段、支撑段和始发段，其中，支撑段可与接收段和始发段相拆离，以在支撑段拆离后，使支撑段所在区域构成可供刀盘或盾尾暴露的维修段；弹性密封部件；活塞体，滑动配合在所述接收段内，并连接有用于驱使活塞体在接收段内作轴向移动的驱动部件；以及砂浆填充管路。本发明所需的盾构长度短，也不需要填充沙土，同时也便于对盾构进行检修，也有利于盾构穿越中间风井后钢套筒以及隧道管片的拆除工作。

技术领域

本发明属于风井盾构施工技术领域，具体涉及一种盾构穿越风井的施工系统及施工方法。

背景技术

随着我国大量推广城市轨道交通，盾构技术越来越成熟、可靠，盾构行业内形成了能盾构则盾的施工理念，与之配套的钢套筒接收技术也得到了不同的发展，正在逐步推广的过程中。

盾构隧道在隧道中间设置风井的情况比较普遍，一般的中间风井长6至10米，传统的盾构穿越中间风井，是先加固风井两端的地层，保证盾构在接收期间地层无水而且自稳；在盾构穿过风井后，立即进入对面的始发洞门，穿越始发端的加固土体，传统的施工方法需要对接收和始发两端的地层加固处理，需要的工期长，费用高。

目前正在逐渐采用钢套筒施工技术，钢套筒直接将中间风井的接收洞门和始发洞门完全封堵，然后在钢套筒内回填，钢套筒内的土体完全和地层联通，而且水压也和原状地层类似，有利于盾构的安全穿越，但目前这个施工方式也存在以下的问题：

1、部分中间风井顶部没有开口，属于暗井，钢套筒顶部30公分左右就是风井的顶板，这样操作空间狭小，现在是完全填充钢套筒内部空间，填充量非常大，填充困难。

2、如果风井长度长，需要的钢套筒也就随之增加，比如风井长度10米，就需要10米长的钢套筒来与之配套。

3、盾构刀盘在到达中间风井时需要对刀盘、刀具进行检修或更换，现有的施工方法已经在钢套筒内填满了填充物，因此在刀盘到达钢套筒后，需要在钢套筒的接收端，对盾构外壳和钢套筒内壁之间进行注浆操作，阻断地层之中的泥水进入盾构刀盘方向的通道后，排除刀盘前方的土体，这时才能对盾构刀盘以及刀具进行检查或维修。

4、在钢套筒内对盾构刀盘检查维修完成需要再次回填，盾构始发，等盾尾到达钢套筒后，需要对接收端钢套筒内的管片和钢套筒内壁之间进行注浆操作，阻断地层之中的泥水穿越隧道管片和钢套筒内壁之间的通道；同时还要采取措施阻断始发端地层之中的泥水穿越盾构外壳与钢套筒内壁之间的通道。在前后两端的泥水通道都阻断后，需要拆除压着盾构密封尾刷的管片，然后对盾构密封尾刷进行更换，盾构密封尾刷更换完成后，填充盾尾油脂，拼装管片后再次恢复掘进。这个工作目前操作繁琐复杂。

5、后期在拆除隧道贯通后需要拆除风井内的钢套筒与隧道管片，首先要拆除钢套筒，如果风井顶部有开口时，可以借助地面的吊车来协助拆除钢套筒，然后就能拆除风井内的隧道管片。但如果风井上面是密闭空间(行业内叫暗井)时，这时拆除第一片钢套筒就非常困难，现在的传统做法是先割除一片钢套筒，然后才能拆除剩余的钢套筒，因此操作困难，浪费也比较大。

6、隧道管片在风井内连续拼装，经过盾构的大推力推进挤压后，隧道管片之间咬合严密，在后期拆除这些管片时，第一环管片拆除非常困难，现有方法是用水钻将风井内的管片需要整环破碎一圈，才能将管片之间的应力释放，然后才能开始拆除风井内的隧道管片。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供的一种盾构穿越风井的施工系统及施工方法，以缩减所用套筒长度，并避免需要大量在套筒内填充填充物且便于对盾构刀盘、盾尾的检修。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种盾构穿越风井的施工系统，应用于盾构在穿越风井时的接收和始发，包括：